一种提高光纤传感器喷涂安装中涂层结合强度的方法技术

本发明专利技术涉及一种提高光纤传感器喷涂安装中涂层结合强度的方法，属于航空发动机测试领域。所述安装方法首先使用大气等离子喷涂工艺制备镍基合金涂层(厚度100μm～300μm)对光纤传感器涂层进行局部预固定，再使用高压冷喷涂工艺制备镍基合金涂层完成安装，同时对预固定涂层进行夯实强化。基于该方法制备的复合涂层厚度在(0.4～2)mm之间可调，涂层孔隙率小于1％，结合强度大于60MPa，实现了光纤应变和温度传感器在航空发动机叶片上的可靠安装，安装成功率大于90％。通过该方法，可实现1050℃内航空发动机叶片表面长时间的应变和温度测量，该方法也可用于其他类型发动机或高超飞行器等1050℃内其他热端部件的表面应变和温度测量。

【技术实现步骤摘要】
一种提高光纤传感器喷涂安装中涂层结合强度的方法
本专利技术涉及一种提高光纤传感器喷涂安装中涂层结合强度的方法，可用于1050℃以下航空发动机叶片表面长时间的应变及温度测量，属于航空发动机测试领域。
技术介绍
航空发动机作为工作在高温、高压、高转速环境下的动力机械，叶片等热端部件承受着极为严酷、复杂的热力载荷。高温应变既是表征热力载荷的关键设计参数，也是导致结构失效的主要原因。我国由于高温应变测量手段的不完善，导致发动机热端部件设计缺乏数据支撑，极大影响研制进度和使用安全。目前，高温应变片是发动机高温应变测试中最常用的方法。高温应变片是将电阻应变片安装在被测零件表面，通过信号传输由信号采集与分析系统获取应变片输出值的变化，并换算成应变值，得到所需要的应变或应力值。应变片的优点是动静应变均可测量、误差较小，缺点是高温下应变计的灵敏度系数改变、热输出和热滞后增加，并且安装后会影响被测零件的结构阻尼和频率、以及强度和寿命。光纤传感器由于具有耐高温、尺寸小、抗电磁干扰等显著优势，已成为国际上解决高温应变测量问题的重要发展趋势。对于接触式应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高光纤传感器喷涂安装中涂层结合强度的方法，包括预处理、光纤传感器喷涂前保护、传感器预固定和后处理；其特征在于：还包括涂层制备；/n所述涂层制备步骤位于传感器预固定和后处理之间；/n所述涂层制备方法为：通过多轴机械手夹持的冷喷涂喷枪在零件表面的待安装区域喷涂光纤安装涂层，涂层材料采用抗腐蚀、抗热震性能好的镍基合金粉末，氮气压力40～50bar，氮气流量(75～95)m

【技术特征摘要】
1.一种提高光纤传感器喷涂安装中涂层结合强度的方法，包括预处理、光纤传感器喷涂前保护、传感器预固定和后处理；其特征在于：还包括涂层制备；
所述涂层制备步骤位于传感器预固定和后处理之间；
所述涂层制备方法为：通过多轴机械手夹持的冷喷涂喷枪在零件表面的待安装区域喷涂光纤安装涂层，涂层材料采用抗腐蚀、抗热震性能好的镍基合金粉末，氮气压力40～50bar，氮气流量(75～95)m3/h，氮气温度(900～1100)℃，喷涂距离(20～40)mm，喷枪移动速度(300～600)mm/s，喷枪步距(1～3)mm，载气流量(3～6)m3/h，送粉量(50～150)g/min，涂层厚度(0.3～1.8)mm。


2.如权利要求1所述方法，其特征在于：所述预处理方法为：对零件进行清洁处理，使用酒精或丙酮对零件待安装区域进行刷洗，刷洗后使用压缩空气吹干；使用吹砂防护胶带对零件不安装部位进行遮蔽防护，通过多轴机械手(也可采用手工)夹持的压入式吹砂枪对待安装区域进行吹砂粗化，吹砂后使用压缩空气对待安装区域进行吹扫清洁，去除防护胶带，使用酒精(或丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈爽，隋广慧，张欣颖，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11